2. Расчет размеров фурменных поясов.

Определим площадь вагранки:

,

м² .

Тогда необходимое количество воздуха составит:

,

м³/ч .

Принимаем из рекомендаций скорость воздуха в фурменном поясе V₂=4м/с. Тогда общая площадь сечения фурменного пояса составит:

,

м².

Из условий распределение дутья между нижним и верхним рядами фурм составляет 50:50. Тогда:

,

м²;

,

м² .

Так как высота фурменного пояса из условий равна мм=0.7м, ширина фурменного пояса прямоугольного сечения для нижнего ряда фурм составит:

,

м = 343мм .

а для верхнего ряда фурм:

,

м = 343мм .

Размеры фурменных поясов определим, исходя из следующих конструктивных решений. Примем расстояние между рядами фурм (по оси) равным 700 мм. Толщина стенок корпуса фурм и размеры крепежных фланцев, выбираются конструктивно, обычно толщина стенки фурмы равна 6-8 мм, выступ фланца равен 12-15 мм, материал сталь Ст3.

Примем толщину огнеупорной футеровки равной 295 мм ( по размерам шамотного кирпича мм). Толщина стенки корпуса вагранки равна 12 мм, а зазор между корпусом вагранки и внутренним диаметром фурменного пояса для верхних фурм примем равным 150 мм, толщину стенок фурменных поясов принимаем равной мм.

Тогда наружный диаметр корпуса вагранки составит:

,

мм=1.714 м.

Внутренний диаметр фурменного пояса для фурм верхнего ряда составит:

,

мм.

Диаметр перегородки, разделяющий фурменные пояса для фурм верхнего и нижнего рядов, или внутренний диаметр фурменного пояса для верхнего ряда фурм, составит:

,

мм.

Наружный диаметр фурменного пояса для нижнего ряда составит:

,

мм.

Учитывая тип фурменных поясов (прямоугольного сечения кольцевого коллектора) и конструктивные особенности, примем следующие размеры радиусов, образующиеся внутренние и наружные поверхности фурменных поясов для фурм нижнего и верхнего рядов (в свету):

,

мм=1.011 м;

,

=1354 мм=1.354 м;

,

мм=1.358 м;

,

мм=1.701 м.

Определим объемы W фурменных поясов для фурм верхнего и нижнего рядов, что необходимо для расчета предохранительных клапанов безопасности:

,

м³;

,

м³.

3.Расчет воздухоподводящей системы (воздуховодов)

Определим площадь общего воздуховода (от воздуходувки до «развилки» на воздуховоды для нижнего и верхнего фурменных поясов). Для расчета принимаем расход воздуха, поступающего в вагранку, равным 6840 м³/ч. Скорость воздуха в общем воздуховоде равна 10 м/с (V₁). Из выражения

.

находим площадь сечения воздуховода:

,

м².

Тогда внутренний диаметр общего воздуховода составит:

,

м=492 мм.

Из сортамента стандартных труб по ГОСТ 10704-91 выбираем трубу с наружным диаметром 530 мм и толщиной стенки 4 мм, внутренний диаметр равен 530-2 =522 мм.

Исходя из принятого соотношения расхода воздуха между нижним и верхним рядом фурм (50:50), определяем расход воздуха через все фурмы нижнего и верхнего рядов соответственно:

,

м³/ч;

,

м³/ч.

Принимаем максимально допустимую скорость воздуха в воздуховодах для нижнего и верхнего фурменных поясов V₁ равной 15 м/с. Тогда аналогично расчету общего воздуховода определим размеры для нижнего и верхнего рядов фурм:

,

м²;

,

=0.063 м².

Тогда внутренний диаметр воздуховода для нижнего и верхнего рядов фурм составит:

,

м=283 мм;

,

=0.283 м=283 мм.

Из сортамента стандартных труб по ГОСТам находим ближайшие по размерам трубы: для воздуховода нижнего и верхнего фурменного пояса выбираем трубу с наружным диаметром 299 мм и толщиной стенки 8 мм, ее внутренний диаметр составит мм.

Для вагранки емкостью 7т принимаем количество фурм в каждом ряду равным 6. расстояние между рядами фурм по осям принимаем 700 мм.

Определим размеры воздуховодов, или патрубков, для каждой фурмы нижнего и верхнего рядов на участках от соответствующего фурменного пояса до фурм. Площади поперечного сечения этих патрубков и их диаметры в свету соответственно составят:

,

м²;

,

м².

Диаметры соответственно равны для нижнего и верхнего рядов фурм 116 мм. Из сортамента стандартных труб по ГОСТам выбираем трубу с наружным диаметром 127 мм и толщиной стенки 4.5 мм с внутренним диаметром 118 мм.